浙江省宁波市北仑中学高一物理下学期期中试卷（选考含解析）.doc

2015-2016学年浙江省宁波市北仑中学高一（下）期中物理试卷（选考）一、单项选择题（每小题3分，共24分）1以下说法正确的是（）a由可知此场中某点的电场强度e与f成正比b由公式可知电场中某点的电势与q成反比c由uab=ed可知，匀强电场中的任意两点a、b间的距离越大，则两点间的电势差也一定越大d公式c=，电容器的电容大小c与电容器两极板间电势差u无关2某人乘电梯从1楼到9楼，经历了加速匀速减速的运动过程，则电梯的支持力对人做功情况（）a加速时做正功，匀速、减速时做负功b加速、匀速、减速的过程，都始终做正功c加速、匀速时做正功，减速时做负功d加速时做正功，匀速时不做功，减速时做负功3如图所示为某示波管内的聚焦电场，实线和虚线分别表示电场线和等势线两电子分别从a、b两点运动到c点，设电场力对两电子做的功分别为wa和wb，a、b两点的电场强度大小分别为ea和eb，则（）awa=wb，eaebbwawb，eaebcwa=wb，eaebdwawb，eaeb4等量异种点电荷的连线和其中垂线如图所示，现将一个带负电的检验电荷先从图中a点沿直线移到b点，再从b点沿直线移到c点则检验电荷在此全过程中（）a所受电场力的方向将发生改变b所受电场力的大小恒定c电势能一直减小d电势能先不变后减小5汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶，发动机功率为p快进入闹市区时，司机减小了油门，使汽车的功率立即减小一半并保持该功率继续行驶图四个图象中，哪个图象正确表示了从司机减小油门开始，汽车的速度与时间的关系 （）abcd6如图是一个说明示波管工作的原理图，电子经加速电场（加速电压为u1）加速后垂直进入偏转电场，离开偏转电场时偏转量是h，两平行板间的距离为d，电压为u2，板长为l，每单位电压引起的偏移，叫做示波管的灵敏度，为了提高灵敏度，可采用下列哪些方法（）a增大u2b减小lc减小dd增大u17在地面上方的a点以e1=3j的初动能水平抛出一小球，小球刚落地前的瞬时动能为e2=7j，落地点在b点，不计空气阻力，则a、b两点的连线与水平方向的夹角为（）a30b37c45d608如图所示，在高度为h、倾角为30的粗糙固定的斜面上，有一质量为m、与一轻弹簧拴接的物块恰好静止于斜面底端物块与斜面的动摩擦因数为，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力现用一平行于斜面的力f拉动弹簧的a点，使m缓慢上滑到斜面顶端此过程中（）af做功为2mghbf做的功大于2mghcf做的功等于物块克服重力做功与克服摩擦力做功之和df做的功等于物块的重力势能与弹簧的弹性势能增加量之和二、不定项选择题（每小题4分，共32分）9下列所述的实例中（均不计空气阻力），机械能守恒的是（）a子弹射穿木块的过程b木箱沿粗糙斜面匀速下滑的过程c人乘电梯加速上升的过程d小石块被水平抛出后在空中运动的过程10如图所示，ab是一个接地的很大的薄金属板，其右侧p点有一带电量为q的正电荷，n为金属板外表面上的一点，p到金属板的垂直距离=d，m为点p、n连线的中点，关于m、n两点的场强和电势，下列说法正确的是（）am点的电势比n点电势高，m点的场强比n点场强大bm点的场强大小为cn点的电势为零，场强不为零dn点的电势和场强都为零11有一质量为m的木块，从半径为r的圆弧曲面上的a点滑向b点，如图如果由于摩擦使木块的运动速率保持不变，则以下叙述正确的是（）a木块所受的合外力为零b木块所受的力都不对其做功c木块所受的合外力不为零，但合外力对木块所做的功为零d木块的机械能在减小12a、b是一条电场线上的两个点，一带负电的微粒仅在电场力作用下以一定初速度从a点沿电场线运动到b点，其速度时间图象如图所示则这一电场可能是下图中的（）abcd13如图所示，光滑半圆形轨道固定，a点与圆心o等高，b为轨道最低点，一小球由a点从静止开始下滑，经b点时线速度为v，角速度为，向心加速度为，所受轨道支持力为n，则这些物理量中，其大小与轨道半径r大小无关的是（）avbncd14一物体沿固定斜面由静止开始从顶端向下滑动，斜面的粗糙程度处处相同，斜面长为l0ek、ep、e机和wf分别表示该物体下滑距离x时的动能、重力势能、机械能和物体此过程中克服摩擦力所做的功（以斜面底部作为重力势能的零势能面），则下列图象能正确反映它们之间关系的是（）abcd15如图所示，平行板电容器的两个极板与水平地面成一角度，两极板与一直流电源相连若一带电粒子恰能沿图中所示水平直线通过电容器，则在此过程中，该粒子（）a所受重力与电场力平衡b电势能逐渐增加c动能逐渐增加d做匀变速直线运动16如图，在竖直向下的匀强电场中，有a、b、c、d四个带电粒子各以水平向左、水平向右、竖直向下和竖直向上的速度做匀速直线运动，不计粒子间的相互作用力，则有（）ac、d带异种电荷ba、b带同种电荷且电势能均不变cd的电势能减小重力势能也减小dc的电势能减小机械能增加三、实验题（每空2分，共12分）17用如图所示的装置做探究橡皮筋做的功和小车速度变化的关系的实验实验中需要用倾斜木板的方法平衡掉小车所受的阻力，为了检验木板的倾角是否达到了平衡掉阻力的效果，下列操作方法中最恰当的是a将小车在木板上由静止释放，观察小车是否匀速下滑b将小车挂在橡皮筋上，用小车将橡皮筋拉长后由静止释放，观察小车是否匀速下滑c将小车连接好纸带，纸带穿过打点计时器限位孔，启动打点计时器，用手给小车一个向下的初速度，观察纸带上的点迹分布是否均匀d将小车挂好橡皮筋并连接好纸带，纸带穿过打点计时器限位孔，用小车将橡皮筋拉长后启动打点计时器，然后由静止释放小车，观察纸带上的点迹分布是否均匀18在验证机械能守恒定律的实验中，质量为m=1.00kg的重锤拖着纸带下落，在此过程中，打点计时器在纸带上打出一系列的点在纸带上选取五个连续的点a、b、c、d和e，如图所示其中o为重锤由静止开始下落时记录的点，各点到o点的距离分别是31.4mm、49.0mm、70.5mm、95.9mm、124.8mm当地重力加速度g=9.8m/s2本实验所用电源的频率f=50hz（结果保留三位有效数字）（1）打点计时器打下点d时，重锤下落的速度vd= m/s（2）从打下点0到打下点d的过程中，重锤重力势能减小量ep= j；重锤动能增加量ek= j（3）由此可以得到的实验结论是19在一次演示实验中，一个压紧的弹簧沿一粗糙水平面射出一个小球，测得弹簧压缩的距离d 和小球在粗糙水平面滚动的距离s如下表所示由此表可以归纳出小球滚动的距离s跟弹簧压缩的距离d之间的关系，并猜测弹簧的弹性势能ep跟弹簧压缩的距离d之间的关系分别是（选项中k1、k2是常量）（）实验序号1234d（cm）0.501.002.004.00s（cm）4.9820.0280.10319.50as=k1d，ep=k2dbs=k1d，ep=k2d2cs=k1d2，ep=k2dds=k1d2，ep=k2d2四、计算题（20、21题每题10分，22题12分，共32分）20如图所示，倾角为37的粗糙斜面ab底端与半径r=0.4m的光滑半圆轨道bc平滑相连，o为轨道圆心，bc为圆轨道直径且处于竖直方向，a、c两点等高质量m=1kg的滑块从a点由静止开始下滑，恰能滑到与o等高的d点，g取10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8（1）求滑块与斜面间的动摩擦因数（2）若使滑块能到达c点，求滑块从a点沿斜面滑下时的初速度v0的最小值21如图所示，水平放置的平行板电容器，原来两板不带电，上极板接地，它的极板长l=0.1m，两板间距离 d=0.4cm，有一束相同微粒组成的带电粒子流从两板中央平行极板射入，由于重力作用微粒能落到下板上，已知微粒质量为 m=2106kg，电量q=1108c，电容器电容为c=106f求：（1）为使第一个粒子落点范围在下板中点到紧靠边缘的b点之内，则微粒入射速度v0应为多少？（2）以上述速度入射的带电粒子，最多能有多少个落到下极板上？22在如图所示的竖直平面内，物体a和带正电的物体b用跨过定滑轮的绝缘轻绳连接，分别静止于倾角=37的光滑斜面上的m点和粗糙绝缘水平面上，轻绳与对应平面平行劲度系数k=5n/m的轻弹簧一端固定在o点，一端用另一轻绳穿过固定的光滑小环d与a相连，弹簧处于原长，轻绳恰好拉直，dm垂直于斜面水平面处于场强e=5104n/c、方向水平向右的匀强电场中已知a、b的质量分别为ma=0.1kg，mb=0.2kg，b所带电荷量q=+4106c设两物体均视为质点，不计滑轮质量和摩擦，绳不可伸长，弹簧始终在弹性限度内，b电量不变取g=10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8（1）求b所受摩擦力的大小；（2）现对a施加沿斜面向下的拉力f使a以加速度a=0.6m/s2开始作匀加速直线运动a从m到n的过程中，b的电势能增加了ep=0.06j已知dn沿竖直方向，b与水平面间的动摩擦因数为=0.4求a到达n点时拉力f的瞬时功率？2015-2016学年浙江省宁波市北仑中学高一（下）期中物理试卷（选考）参考答案与试题解析一、单项选择题（每小题3分，共24分）1以下说法正确的是（）a由可知此场中某点的电场强度e与f成正比b由公式可知电场中某点的电势与q成反比c由uab=ed可知，匀强电场中的任意两点a、b间的距离越大，则两点间的电势差也一定越大d公式c=，电容器的电容大小c与电容器两极板间电势差u无关【考点】电场强度；电势差；电势【分析】电场强度是采用比值定义的，e和f以及检验电荷q无关，e是由电场本身决定的；电场中某点的电势与检验电荷q无关，是由电场本身和零电势点决定的uab=ed中的d是匀强电场中的任意两点a、b沿着电场线方向的距离电容器的电容大小c与电容器两极板间电势差u无关【解答】解：a、电场强度是采用比值定义的，e和f以及检验电荷q无关，e是由电场本身决定的，故a错误b、电场中某点的电势与检验电荷q无关，是由电场本身和零电势点决定的故b错误c、uab=ed中的d是匀强电场中的任意两点a、b沿着电场线方向的距离，故c错误d、公式c=，电容器的电容大小c与电容器两极板间电势差u无关，与两极板间距离d，极板面积s等有关故选d2某人乘电梯从1楼到9楼，经历了加速匀速减速的运动过程，则电梯的支持力对人做功情况（）a加速时做正功，匀速、减速时做负功b加速、匀速、减速的过程，都始终做正功c加速、匀速时做正功，减速时做负功d加速时做正功，匀速时不做功，减速时做负功【考点】功的计算；牛顿第二定律【分析】功的正负的判断1、直接用上述公式w=fscos（其中公式中是力f与位移s间的夹角）来判断，此公式常用来判断恒力做功的情况；2、利用力和速度的方向夹角；3、利用功能转化关系，看物体的能量是否增加【解答】解：根据力对物体做功的定义w=fscos（其中公式中是力f与位移s间的夹角），可知若090，则力f做正功；若=90，则力f不做功；若90180，则力f做负功（或者说物体克服力f做了功）人乘电梯从一楼到20楼，在此过程中，他虽然经历了先加速，后匀速，再减速的运动过程，但是支持力的方向始终向上，与位移方向一致，即=0，所以支持力始终做正功故选b3如图所示为某示波管内的聚焦电场，实线和虚线分别表示电场线和等势线两电子分别从a、b两点运动到c点，设电场力对两电子做的功分别为wa和wb，a、b两点的电场强度大小分别为ea和eb，则（）awa=wb，eaebbwawb，eaebcwa=wb，eaebdwawb，eaeb【考点】电势差与电场强度的关系；电场强度；电势【分析】图中a、b两点在一个等势面上，根据w=qu判断电场力做功的大小，根据电场线的疏密程度判断电场强度的大小【解答】解：图中a、b两点在一个等势面上，故uac=ubc，根据w=qu，有wa=wb；a位置的电场强度较密集，故eaeb故选：c4等量异种点电荷的连线和其中垂线如图所示，现将一个带负电的检验电荷先从图中a点沿直线移到b点，再从b点沿直线移到c点则检验电荷在此全过程中（）a所受电场力的方向将发生改变b所受电场力的大小恒定c电势能一直减小d电势能先不变后减小【考点】电场的叠加；电场强度；电势能【分析】根据等量的异种电荷的电场的分布的规律，在中垂线上，电场方向始终垂直中垂线且指向负电荷，由此可以分析电场力和电势能的变化【解答】解：在等量的异种电荷的中垂线上，电场方向始终垂直中垂线且指向负电荷，检验电荷所受电场力的方向保持不变，所以a错误；且电荷从a运动到b，因电场力与位移方向垂直，电场力不做功；所以c错；又因为电场线分布的疏密不同，所受电场力是变化的，所以b错误；电荷从b运动到c，因为电场力做正功，所以电荷电势能减小，所以d正确故选d5汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶，发动机功率为p快进入闹市区时，司机减小了油门，使汽车的功率立即减小一半并保持该功率继续行驶图四个图象中，哪个图象正确表示了从司机减小油门开始，汽车的速度与时间的关系 （）abcd【考点】匀变速直线运动的图像；功率、平均功率和瞬时功率【分析】汽车匀速行驶时牵引力等于阻力，根据功率和速度关系公式p=fv，功率减小一半时，牵引力减小了，物体减速运动，根据牛顿第二定律分析加速度和速度的变化情况即可【解答】解：汽车匀速行驶时牵引力等于阻力；功率减小一半时，汽车的速度由于惯性来不及变化，根据功率和速度关系公式p=fv，牵引力减小一半，小于阻力，合力向后，汽车做减速运动，由公式p=fv可知，功率一定时，速度减小后，牵引力增大，合力减小，加速度减小，故物体做加速度不断减小的减速运动，当牵引力增大到等于阻力时，加速度减为零，物体重新做匀速直线运动；故选：c6如图是一个说明示波管工作的原理图，电子经加速电场（加速电压为u1）加速后垂直进入偏转电场，离开偏转电场时偏转量是h，两平行板间的距离为d，电压为u2，板长为l，每单位电压引起的偏移，叫做示波管的灵敏度，为了提高灵敏度，可采用下列哪些方法（）a增大u2b减小lc减小dd增大u1【考点】带电粒子在匀强电场中的运动；示波器的使用【分析】根据灵敏度的定义，分析电子的偏转位移的大小，找出灵敏度的关系式，根据关系式来分析灵敏度与哪些物理量有关【解答】解：电子在加速电场中加速，根据动能定理可得，eu1=mv02，所以电子进入偏转电场时速度的大小为，v0=，电子进入偏转电场后的偏转的位移为，h=at2=，所以示波管的灵敏度=，所以要提高示波管的灵敏度可以增大l，减小d和减小u1，所以c正确故选c7在地面上方的a点以e1=3j的初动能水平抛出一小球，小球刚落地前的瞬时动能为e2=7j，落地点在b点，不计空气阻力，则a、b两点的连线与水平方向的夹角为（）a30b37c45d60【考点】平抛运动【分析】物体做的是平抛运动，根据水平方向的匀速直线运动和竖直方向上的自由落体运动，求出a、b两点的连线与水平方向的夹角的正切值，即可求得夹角的大小【解答】解：设物体的质量为m，物体的动能为e1=3j，所以e1=mv02=3j，所以物体的速度v0为v0=，物体的末动能e2=7j，根据e2=mv2=7j，所以物体的速度v为v=，所以物体在竖直方向上的速度的大小为vy=，设a、b两点的连线与水平方向的夹角为，则tan=，所以=30，故选a8如图所示，在高度为h、倾角为30的粗糙固定的斜面上，有一质量为m、与一轻弹簧拴接的物块恰好静止于斜面底端物块与斜面的动摩擦因数为，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力现用一平行于斜面的力f拉动弹簧的a点，使m缓慢上滑到斜面顶端此过程中（）af做功为2mghbf做的功大于2mghcf做的功等于物块克服重力做功与克服摩擦力做功之和df做的功等于物块的重力势能与弹簧的弹性势能增加量之和【考点】功能关系；功的计算；弹性势能【分析】f做的功等于系统增加的所有形式能的和，即：物块的重力势能、弹簧的弹性势能、摩擦产生的内能的总和【解答】解：对施加上力f开始到物块恰好开始运动的过程：w1w弹=0w弹=ep对物块开始运动到到达顶端的过程：w2=mgh+mgcos302h由得：wf=w1+w2=2mgh+ep可见f做的功大于2mgh，故a错误，b正确；全过程外力f做的功等物块的重力势能与弹簧的弹性势能增加量以及摩擦产生的内能之和，故cd错误；故选：b二、不定项选择题（每小题4分，共32分）9下列所述的实例中（均不计空气阻力），机械能守恒的是（）a子弹射穿木块的过程b木箱沿粗糙斜面匀速下滑的过程c人乘电梯加速上升的过程d小石块被水平抛出后在空中运动的过程【考点】机械能守恒定律【分析】物体机械能守恒的条件是只有重力或者是弹簧的弹力做功，对照机械能守恒的条件或根据能量如何转化，逐个分析，即可判断物体是否是机械能守恒【解答】解：a、子弹射穿木块的过程中，子弹和木块组成的系统机械能减小，转化为内能，故a错误b、小球沿粗糙斜面匀速滑下，说明摩擦力对物体做了负功，球的机械能要减小，故b错误c、人乘电梯加速上升的过程，电梯底板对人做正功，人的机械能增加，故c错误d、小石块被水平抛出后在空中运动的过程，只有重力做功，机械能守恒，故d正确故选：d10如图所示，ab是一个接地的很大的薄金属板，其右侧p点有一带电量为q的正电荷，n为金属板外表面上的一点，p到金属板的垂直距离=d，m为点p、n连线的中点，关于m、n两点的场强和电势，下列说法正确的是（）am点的电势比n点电势高，m点的场强比n点场强大bm点的场强大小为cn点的电势为零，场强不为零dn点的电势和场强都为零【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系；带电粒子在匀强电场中的运动【分析】根据等势体可确定电势的高低，由电场力做功来确定电势能的变化与否；电势与电场强度没有关系；并根据电场的叠加原理，结合电场强度公式，即可求出m点的电场强度的大小【解答】解：大金属板接地屏蔽，用镜像法，就是说，金属板上感应电荷排布后对于右边电场的影响，相当于在+q关于板对称的地方放上一个q具体原因可以分析左边，左边电场为0那么接地金属板电荷排布对于左边电场的影响相当于在+q 原处放上一个q而明显金属板对左右电场影响是对称的所以该电场可视为等量异种电荷电场的一半类比等量异种电荷电场，据等量异种电荷电场的分布特点，沿电场线的方向电势越来越低，所以m点的电势大于n点的电势（n点的电势为零）；据场强的叠加原理可得：en=，em=，由此可知m点的场强大于n点的场强，故ac正确，bd错误故选：ac11有一质量为m的木块，从半径为r的圆弧曲面上的a点滑向b点，如图如果由于摩擦使木块的运动速率保持不变，则以下叙述正确的是（）a木块所受的合外力为零b木块所受的力都不对其做功c木块所受的合外力不为零，但合外力对木块所做的功为零d木块的机械能在减小【考点】功的计算；机械能守恒定律【分析】木块下滑过程中速率不变做匀速圆周运动，加速度不为零，具有向心加速度根据牛顿第二定律分析碗对木块的支持力的变化，分析摩擦力的变化【解答】解：a、木块在下滑过程中做匀速圆周运动，加速度一定不为零，故合力不为零，故a错误；b、在下滑过程中，重力做正功，摩擦力做负功，故b错误；c、由动能定理可知，合外力做功为零，故c正确；d、在整个过程中要克服摩擦力做功，故机械能减小，故d正确；故选：cd12a、b是一条电场线上的两个点，一带负电的微粒仅在电场力作用下以一定初速度从a点沿电场线运动到b点，其速度时间图象如图所示则这一电场可能是下图中的（）abcd【考点】匀变速直线运动的图像；电场线【分析】（1）速度时间图象中，图象的斜率表示加速度；（2）电场线分布密集的地方电场强度大，分布稀疏的地方，电场强度小；（3）负电荷受电场力的方向与电场强度方向相反；（4）对只受电场力作用的带电微粒，电场力越大，加速度越大，也就是电场强度越大，加速度越大【解答】解：由图象可知，速度在逐渐减小，图象的斜率在逐渐增大，故此带负电的微粒做加速度越来越大的减速直线运动，所受电场力越来越大，受力方向与运动方向相反故选：a13如图所示，光滑半圆形轨道固定，a点与圆心o等高，b为轨道最低点，一小球由a点从静止开始下滑，经b点时线速度为v，角速度为，向心加速度为，所受轨道支持力为n，则这些物理量中，其大小与轨道半径r大小无关的是（）avbncd【考点】向心力；牛顿第二定律【分析】小球由静止开始自由下滑过程中，受到重力和支持力作用，但只有重力做功，机械能守恒，由机械能守恒定律可求出小球到最低点的速度，然后由向心加速度公式求向心加速度，由牛顿第二定律求出支持力，从而判断是否与半径有关【解答】解：从a运动到b的过程中，由机械能守恒定律得：mgr=，解得：v=，=，小球的向心加速度为：，在最低点，由牛顿第二定律得：，解得：n=3mg，所以与轨道半径r大小无关的是a和n故选：bc14一物体沿固定斜面由静止开始从顶端向下滑动，斜面的粗糙程度处处相同，斜面长为l0ek、ep、e机和wf分别表示该物体下滑距离x时的动能、重力势能、机械能和物体此过程中克服摩擦力所做的功（以斜面底部作为重力势能的零势能面），则下列图象能正确反映它们之间关系的是（）abcd【考点】机械能守恒定律【分析】根据动能定理、重力势能表达式ep=mgh，得到动能ek与重力势能ep与x的关系式物体克服摩擦力做功等于其机械能的减少，得到机械能e机与x的表达式；克服摩擦力做功由功的计算公式得到根据这些表达式再选择图象【解答】解：设斜面的倾角为物体所受的滑动摩擦力大小为fa、根据动能定理得：ek=（mgsinf）x，可知，ekx，则ekx是过原点的倾斜的直线，故a错误b、以斜面底部作为重力势能的零势能面，重力势能ep=mg（l0x）sin，当x=l0时，ep=0，根据数学知识可知，b正确c、根据功能关系得：机械能e机=mgl0sinfx，当x=l0时，ep=0，但物体具有动能，e机0，故c正确d、克服摩擦力做功 wf=fx，wfx是过原点的倾斜的直线，故d错误故选：bc15如图所示，平行板电容器的两个极板与水平地面成一角度，两极板与一直流电源相连若一带电粒子恰能沿图中所示水平直线通过电容器，则在此过程中，该粒子（）a所受重力与电场力平衡b电势能逐渐增加c动能逐渐增加d做匀变速直线运动【考点】带电粒子在混合场中的运动【分析】带电粒子在场中受到电场力与重力，根据粒子的运动轨迹，结合运动的分析，可知电场力垂直极板向上，从而可确定粒子的运动的性质，及根据电场力做功来确定电势能如何变化【解答】解：a、d、根据题意可知，粒子做直线运动，则电场力与重力的合力与速度方向同向，粒子做匀加速直线运动，因此a错误，d正确；b、根据动能定理，由a选项分析可知，电场力做正功，则电势能减小，故b错误；c、因电场力做正功，则电势能减小，导致动能增加，故c正确；故选：cd16如图，在竖直向下的匀强电场中，有a、b、c、d四个带电粒子各以水平向左、水平向右、竖直向下和竖直向上的速度做匀速直线运动，不计粒子间的相互作用力，则有（）ac、d带异种电荷ba、b带同种电荷且电势能均不变cd的电势能减小重力势能也减小dc的电势能减小机械能增加【考点】电势能；动能定理的应用【分析】首先根据运动特点判断四个质点的受力情况，得出均受力平衡且受到的电场力的方向都向上的结论，从而判断电性是相同的；在从四个带电液滴的运动方向上来判断重力和电场力做功的正负，并判断电势能和机械能的转化情况，从而可判断各选项的正误【解答】解：a、因a、b、c、d四个带电液滴分别水平向左、水平向右、竖直向上、竖直向下作匀速直线运动，可知受力都处于平衡状态，合力都为零，四个带点粒子均受到竖直向上的电场力作用，可知四个带电粒子带同种电荷，都为负电荷，故a错误b、a、b在水平方向上运动，电场力不做功，所以电势能不变，故b正确c、d竖直向上运动，电场力做正功，电势能减少，重力势能增加，故c错误d、c竖直向下运动，电场力做负功，电势能增大，机械能减少，机械能转化为电势能故d错误故选b三、实验题（每空2分，共12分）17用如图所示的装置做探究橡皮筋做的功和小车速度变化的关系的实验实验中需要用倾斜木板的方法平衡掉小车所受的阻力，为了检验木板的倾角是否达到了平衡掉阻力的效果，下列操作方法中最恰当的是ca将小车在木板上由静止释放，观察小车是否匀速下滑b将小车挂在橡皮筋上，用小车将橡皮筋拉长后由静止释放，观察小车是否匀速下滑c将小车连接好纸带，纸带穿过打点计时器限位孔，启动打点计时器，用手给小车一个向下的初速度，观察纸带上的点迹分布是否均匀d将小车挂好橡皮筋并连接好纸带，纸带穿过打点计时器限位孔，用小车将橡皮筋拉长后启动打点计时器，然后由静止释放小车，观察纸带上的点迹分布是否均匀【考点】探究功与速度变化的关系【分析】小车受到重力、支持力、摩擦力和细线的拉力，要使拉力等于合力，必须使重力的下滑分量平衡摩擦力，摩擦力包括纸带受到的摩擦和长木板的摩擦，据此分析答题【解答】解：（1）a、如果恰好平衡摩擦力，将小车在木板上由静止释放，小车将不动，如果平衡摩擦力不足，小车也不动，只有过平衡摩擦力，小车才会下滑，故a错误；b、将小车挂在橡皮筋上，小车受到橡皮筋的拉力作用，用小车将橡皮筋拉长后由静止释放，如果小车匀速下滑，则平衡摩擦力不足，故b错误；c、将小车连接好纸带，纸带穿过打点计时器限位孔，启动打点计时器，用手给小车一个向下的初速度，观察纸带上的点迹分布是否均匀，如果点迹均匀，则恰好平衡摩擦力，故c正确；d、将小车挂好橡皮筋并连接好纸带，纸带穿过打点计时器限位孔，用小车将橡皮筋拉长后启动打点计时器，然后由静止释放小车，小车受到橡皮筋拉力作用，不能判断是否平衡摩擦力，故d错误；故选：c18在验证机械能守恒定律的实验中，质量为m=1.00kg的重锤拖着纸带下落，在此过程中，打点计时器在纸带上打出一系列的点在纸带上选取五个连续的点a、b、c、d和e，如图所示其中o为重锤由静止开始下落时记录的点，各点到o点的距离分别是31.4mm、49.0mm、70.5mm、95.9mm、124.8mm当地重力加速度g=9.8m/s2本实验所用电源的频率f=50hz（结果保留三位有效数字）（1）打点计时器打下点d时，重锤下落的速度vd=1.36 m/s（2）从打下点0到打下点d的过程中，重锤重力势能减小量ep=0.940 j；重锤动能增加量ek=0.925 j（3）由此可以得到的实验结论是在误差允许范围内，重锤的机械能守恒【考点】验证机械能守恒定律【分析】（1）根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出d点的速度（2）根据下降的高度求出重力势能的减小量，根据d点的速度求出动能的增加量（3）通过比较重力势能的减小量和动能的增加量是否相等，从而验证机械能是否守恒【解答】解：（1）d点的速度等于ce段的平均速度，vd=m/s=1.36m/s（2）重锤重力势能的减小量ep=mgh=19.895.9103 j=0.940j动能的增加量ek=mvd2=11.3620.925j（3）在误差允许的范围内，通过比较重力势能的减小和动能的增加就可以验证重锤的机械能守恒故答案为：（1）1.36；（2）0.940；0.925；（3）在误差允许范围内，重锤的机械能守恒19在一次演示实验中，一个压紧的弹簧沿一粗糙水平面射出一个小球，测得弹簧压缩的距离d 和小球在粗糙水平面滚动的距离s如下表所示由此表可以归纳出小球滚动的距离s跟弹簧压缩的距离d之间的关系，并猜测弹簧的弹性势能ep跟弹簧压缩的距离d之间的关系分别是（选项中k1、k2是常量）（）实验序号1234d（cm）0.501.002.004.00s（cm）4.9820.0280.10319.50as=k1d，ep=k2dbs=k1d，ep=k2d2cs=k1d2，ep=k2dds=k1d2，ep=k2d2【考点】探究弹力和弹簧伸长的关系【分析】先从实验数据得出小球滚动的距离s跟弹簧压缩的距离d之间的关系，弹簧释放后，小球在弹簧的弹力作用下加速，小球在粗糙水平面滚动的距离s，从能量转化的角度得弹簧的弹性势能转化为由于小球在粗糙水平面滚动产生的内能，列出等式求解【解答】解：由表中数据可看出，在误差范围内，s正比于d2，即s=k1d2，弹簧释放后，小球在弹簧的弹力作用下加速，小球在粗糙水平面滚动的距离s，从能量转化的角度得弹簧的弹性势能转化为由于小球在粗糙水平面滚动产生的内能，列出等式ep=fs，f为摩擦力，恒量所以ep正比于d2，即ep=k2d2，故选d四、计算题（20、21题每题10分，22题12分，共32分）20如图所示，倾角为37的粗糙斜面ab底端与半径r=0.4m的光滑半圆轨道bc平滑相连，o为轨道圆心，bc为圆轨道直径且处于竖直方向，a、c两点等高质量m=1kg的滑块从a点由静止开始下滑，恰能滑到与o等高的d点，g取10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8（1）求滑块与斜面间的动摩擦因数（2）若使滑块能到达c点，求滑块从a点沿斜面滑下时的初速度v0的最小值【考点】动能定理的应用；向心力【分析】（1）由题，滑块恰能滑到与o等高的d点，速度为零，对a到d过程，运用动能定理列式可求出动摩擦因数（2）滑块恰好能到达c点时，由重力提供向心力，根据牛顿第二定律列式可得到c点的速度范围，再对a到c过程，运用动能定理求初速度v0的最小值【解答】解：（1）滑块从a到d过程，根据动能定理有：mg（2rr）mgcos37=00可得：（2）若滑块能到达c点，根据牛顿第二定律，有：则得：a到c的过程：根据动能定理有：mgcos37=联立解得：v0=2m/s所以初速度v0的最小值为2m/s答：（1）滑块与斜面间的动摩擦因数为0.375（2）若使滑块能到达c点，滑块从a点沿斜面滑下时的初速度v0的最小值为2m/s21如图所示，水平放置的平行板电容器，原来两板不带电，上极板接地，它的极板长l=0.1m，两板间距离 d=0.4cm，有一束相同微粒组成的带电粒子流从两板中央平行极板射入，由于重力作用微粒能落到下板上，已知微粒质量为 m=2106kg，电量q=1108c，电容器电容为c=106f求：（1）为使第一个粒子落点范围在下板中点到紧靠